基于微波介电陶瓷的x波段取样锁相介质振荡器

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1、Ｉ毛ｉ种成Ｊ：葦ＶＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴ巨ＣＭＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＡＩＮ：专业学位硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ■禱与论文题目基于！敌波介电陶瓷的Ｘ波段取祥锁相介质振荡器专业学位类别工程硕壬学号２０１３２２０３０６３８作者姓名朱英超出？独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文

2、中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：餐赛被日期：年月日／论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影巧、缩印或

3、扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）者签名；导师签名；作妹桌據曰：期车月曰／３分类号密级注1UDC学位论文基于微波介电陶瓷的X波段取样锁相介质振荡器（题名和副题名）朱英超（作者姓名）指导教师杨青慧教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2016.03.18论文答辩日期2016.05.19学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEX

4、BANDSAMPLINGPHASELOCKEDDIELETRICOSCILLATORBASEDONMICROWAVEDIELETRICCERAMICSAMasterThesisSubmittedtoUniversitYofElectronicScienceandTechnologYofChinaMajor:MasterofEgineeringAuthor:YingchaoZhuSupervisor:Prof.QinghuiYangSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectro

5、nic摘要摘要频率综合器广泛应用于各类微波毫米波系统以及无线通信系统中，是整个系统的核心部分，其性能的好坏直接决定着整个系统的好坏。频率综合器的主要作用是为接收系统提供优良的本振，在发射机中则是提供发射源。频率综合器的所有类型中，介质振荡器是很特殊的一个。介质振荡器的优缺点十分明显，它只能提供点频，但是却有着非常优秀的相位噪声，是其它频率合成器所不能相比的，它的性能依赖于所用的介质谐振器的好坏，而介质谐振器通常是由高性能的微波介电陶瓷制作成的。xCaTiO3-(1-x)NdAlO3陶瓷具有优良的微波介电性能，可以用来制作谐振器，但是

6、温度特性不是很好，因此可以考虑用另外一种具有相反温度系数的NdAlO3陶瓷与其复合，来改善。目前通常采用制备介电陶瓷通常采用固相烧结的方法，为了获得最佳性能，通常采用多组烧结温度与多组掺杂确定。介质振荡器通常与取样锁相环结合，构成性能优良取样锁相介质振荡器。采用这种锁相环可以有效的改善介质振荡器的近端噪声性能，而介质振荡器通常拥有远端的噪声比较好，从而可以满足比较苛刻的噪声要求。由于取样鉴相器的鉴相输出电压非常小，因此必须设计合理的外围电路。而这种锁相环的锁定通常比较困难，因此必须设计一种辅助锁定电路。本文首先利用ADS与HFSS软

7、件对介质振荡器进行建模以及仿真，在Multisim中设计辅助锁定电路：文氏振荡电路，通过AutoCAD软件设计振荡器的版图，最终加工出实物，并进行测试。实测的结果是输出频率10.2GHz，偏离载波10kHz处的相位噪声为-102dBc/Hz。取样锁相介质振荡器通常只能输出点频，为了得到宽带频率源，可以考虑采用双环结构。双环电路中，主环输出采用集成压控振荡器芯片，然后通过定向耦合器耦合出来一部分功率与介质振荡器的输出进行混频，输出的中频信号进入数字锁相芯片的鉴相器进行鉴相，鉴相器的参考选择DDS。最终输出的频率范围是10.45GHz~

8、11.45GHz，步进1MHz，在频率为11.45GHz时，相位噪声达到-90dBc/Hz@10kHz，实测结果表明采用这种结构实现小步进、低相噪、宽频带的频率源。关键词：频率综合器，微波介电陶瓷，介质振荡器IABSTRACTABST